BAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM
III.1. Analisa Sistem Yang Sedang Berjalan Lamport’s bakery algorithm merupakan solusi yang diajukan oleh Lamport untuk menyelesaikan masalah mutual exclusion untuk n proses. Lamport’s bakery algorithm ini menerapkan algoritma proses antrian FIFO (First In First Out) yang berarti pembeli yang pertama datang akan memiliki nomor yang lebih kecil. Pembeli yang bernomor lebih kecil akan dilayani oleh pelayan terlebih dahulu. Sedangkan, model antrian yang diterapkan oleh Lamport’s bakery algorithm ini adalah model antrian MQMS (Multi Queue Multi Server), yang berarti bahwa terdapat n buah antrian yang akan dilayani oleh n orang pelayan, dimana n bernilai lebih dari satu.
III.1.1. Asumsi Dari Perangkat Lunak Asumsi yang digunakan oleh perangkat lunak simulasi Lamport’s bakery algorithm ini adalah sebagai berikut : 1. Hanya satu orang pembeli yang masuk dalam waktu tertentu. Dalam hal ini berarti setiap pembeli memiliki perbedaan waktu. 2. Jumlah pembelian dari setiap pembeli dicatat, namun jenis item tidak diperhatikan.
39
40
3. Satuan terkecil waktu yang diambil adalah satuan menit. Hal ini berarti bahwa waktu dalam perangkat lunak akan bergerak 1 menit setiap waktu komputer bergerak n milidetik. 4. Jumlah kasir dibatasi maksimal sebanyak 5 buah dan minimal sebanyak 2 buah. 5. Jumlah kursi tunggu dibatasi sebanyak 10 buah. 6. Jenis kue dibatasi sebanyak 5 jenis saja. 7. Jumlah item kue yang dapat disimpan maksimal 5 digit bilangan bulat positif. Jumlah item ini mewakili jumlah resource yang tersedia dalam sebuah aplikasi. 8. Jumlah item memiliki batas kritis yang dapat di-input secara manual, dengan batasan minimal 5 buah dan maksimal 20 buah. Batas kritis ini mewakili sisa resource yang tersedia dalam aplikasi. Apabila aplikasi telah mencapai titik kritis, maka aplikasi akan berjalan lebih lambat, sementara aplikasi menyediakan resource yang diperlukan. Hal-hal yang akan dicatat dalam simulasi ini adalah sebagai berikut : 1. Lama pembeli menunggu di tempat tunggu (antrian). 2. Lama pembeli memilih kue. 3. Lama pembeli melakukan pembayaran.
III.1.2. Diagram Transisi State Dari Perangkat Lunak Perangkat lunak simulasi Lamport’s Bakery Algorithm ini dimulai dari pembukaan form ‘Splash Screen’ yang berisi data identitas dari penyusun. Setelah
41
itu, akan ditampilkan form ‘Main’ yang merupakan form inti dari perangkat lunak. Form ‘Main’ akan menampilkan simulasi dari Lamport’s Bakery Algorithm dengan data-data keadaan awal dapat di-input pada form ‘Setting’ yang dapat dipanggil dengan meng-klik tombol ‘Setting’. Sedangkan, apabila ingin melihat laporan dari simulasi yang sedang dijalankan, maka dapat meng-klik tombol ‘Report’ untuk memunculkan form ‘Report’. Sementara, apabila meng-klik tombol ‘About’ maka akan tampil form ‘About’ yang berisi keterangan mengenai perangkat lunak simulasi ini. Proses kerja dari perangkat lunak ini dapat dilihat pada gambar berikut ini: Sistem Operasi Windows Jalankan Program Muncul Form Splash Screen
Form Splash Screen Tekan Sembarang Tombol Muncul Form Main Tekan Tombol Setting Muncul Form Setting Tekan Tombol Report Muncul Form Report
Form Main
Tekan Tombol OK Kembali Form Main
Tekan Tombol OK atau Batal Kembali Form Main
Form Setting
Tekan Tombol About Tekan Tombol OK Muncul Form About Kembali Form Main
Form Report Form About
Gambar III.1 Diagram Transisi State Dari Perangkat Lunak
III.1.3. Proses Animasi Pada Perangkat Lunak Perangkat lunak simulasi Lamport’s Bakery Algorithm ini menggunakan teknik animasi pergantian gambar dan pergantian posisi. Kedua teknik ini
42
digunakan terutama pada saat pembeli berjalan. Saat pembeli melangkah, digunakan 2 buah gambar secara bergantian, yaitu pembeli melangkah dengan kaki kiri dan pembeli melangkah dengan kaki kanan. Caranya adalah sebagai berikut, pertama-tama, tampilkan gambar pembeli melangkah dengan kaki kiri, berhenti selama waktu tertentu, kemudian ganti dengan gambar pembeli melangkah dengan kaki kanan. Jalur menuju kursi tunggu atau bergerak dari kursi tunggu
Pintu masuk
Tempat ambil kartu
Pintu keluar
Jalur menuju ke kasir atau kembali dari kasir
Jalur menuju ke kasir
Kursi tunggu
Kasir
Jalur masuk atau bergerak ke bawah
Jalur keluar untuk pulang Jalur untuk menuju ke kasir (bergerak ke bawah)
Gambar III.2 Jalur Pergerakan Pembeli Dalam Sistem
Arah pergerakan pembeli dalam sistem dapat dilihat pada gambar III.2 di atas. Teknik animasi yang digunakan adalah teknik pergantian gambar. Gambargambar yang digunakan akan dirincikan dalam sub bab perancangan gambar. Ketika pembeli bergerak ke bawah, maka digunakan pembeli melangkah menuju ke bagian bawah layar komputer yaitu kelihatan bagian depan dari badan pembeli.
43
Sementara, apabila pembeli bergerak ke atas, maka digunakan pembeli melangkah menuju ke bagian atas layar computer, yaitu hanya kelihatan bagian belakang dari badan pembeli. Apabila pembeli bergerak ke kiri atau kanan, maka diambil gambar pembeli menuju ke kiri atau kanan dari layar computer, yaitu hanya kelihatan bagian samping kiri atau kanan dari badan pembeli.
III.2. Evaluasi Sistem Yang Berjalan Perangkat lunak simulasi ini dirancang dengan menggunakan bahasa pemrograman Microsoft Visual Studio 2010 dengan didukung oleh aplikasi Adobe Photoshop C.S untuk merancang dan menyimpan gambar-gambar yang diperlukan oleh perangkat lunak.
III.2.1. Perancangan Gambar Storyboard adalah sketsa gambar yang disusun berurutan sesuai dengan proses simulasi antrian toko kue. Dengan storyboard ini, penulis dapat menyampaikan jalannya proses simulasi dengan menggunakan tabel gambar berikut ini :
44
Tabel III.1. Storyboard Simulasi Antrian No.
Storyboard Toko Kue
Keterangan
1
Jenis burger biasa yang akan dijual pada toko kue.
2
Jenis burger berbentuk pita yang tersedia di toko kue.
3
Jenis cake yang ada di toko kue.
4
Jenis roti yang ada pada antrian toko kue.
5
Jenis kue yang ada pada antrian toko kue.
6
Kasir toko kue yang melayani antrian customer.
7
Customer A menghadap samping kanan.
8
Customer B menghadap ke samping kiri dengan membawa bungkusan.
9
Customer C menghadap ke samping kiri dengan membawa bungkusan.
akan
ke
45
III.2.2. Use Case Diagram Use case diagram digunakan untuk menggambarkan visualisasi animasi yang sedang berlangsung pada antrian toko kue. Perancangan use case dapat dilihat pada gambar berikut :
Perancangan Perangkat Lunak Simulasi Antrian Toko Kue Dengan Lamport’s Bakery Algorithm
Input Keadaan Awal << uses >> User
Simulasi Antrian << extend >>
Laporan Simulasi
Mengenai Pembuat
Gambar III.3. Rancangan Use Case Diagram
46
III.2.3. Algoritma Pengaturan Waktu Algoritma ini berfungsi untuk mengatur waktu yang berjalan. Prosedur kerja dari algoritma ini dapat dijabarkan sebagai berikut : 1. Algoritma Penjumlahan Waktu Dengan Angka Fungsi FTmbh(pcDate, pnInc) nJam Ambil karakter kiri dari (pcDate) sebanyak 2 buah nMenit Ambil karakter kanan dari (pcDate) sebanyak 2 buah nMenit nMenit + pnInc Jika nMenit >= 60 maka nJam nJam + 1 nMenit nMenit - 60 Jika tidak, jika nJam >= 24 maka nJam nJam - 24 FTmbh Format(nJam, "00") + " : " + Format(nMenit, "00") End Fungsi 2. Algoritma Penjumlahan Waktu Dengan Waktu Fungsi FAdd(pcDateBefore, pcDateAfter) nJam Ambil karakter kiri dari (pcDateBefore) sebanyak 2 buah nMenit Ambil karakter kanan dari (pcDateBefore) sebanyak 2 buah
nJam1 Ambil karakter kiri dari (pcDateAfter) sebanyak 2 buah nMenit1 Ambil karakter kanan dari (pcDateAfter) sebanyak 2 buah
47
nTMenit nMenit + nMenit1
Jika nTMenit > 60 maka nInc nTMenit \ 60 nTMenit nTMenit Mod 60
nTJam nJam + nJam1 + nInc
FAdd Format(nTJam, "00") + " : " + Format(nTMenit, "00") End Fungsi 3. Algoritma Pengurangan Waktu Dengan Waktu Fungsi FSlsh(pcDateBefore, pcDateAfter) nJam Ambil karakter kiri(pcDateBefore) sebanyak 2 buah nMenit Ambil karakter kanan(pcDateBefore) sebanyak 2 buah
nJam1 Ambil karakter kiri(pcDateAfter) sebanyak 2 buah nMenit1 Ambil karakter kanan(pcDateAfter) sebanyak 2 buah
Jika nMenit1 < nMenit maka nJam1 nJam1 - 1 nMenit1 nMenit1 + 60 Jika tidak, jika nJam1 < nJam maka nJam1 nJam1 + 24
48
FSlsh Format(nJam1 - nJam, "00") + " : " + Format(nMenit1 – nMenit, "00") End Fungsi
III.2.4. Algoritma Pengaturan Waktu Kedatangan Pembeli Waktu kedatangan pembeli diatur secara random (acak) oleh komputer. Prosedur kerja untuk mengatur waktu kedatangan pembeli dapat dijabarkan sebagai berikut :
'Ambil Nilai Random nCreateCust Round(Rnd * 100)
'Create customer jika ada kursi kosong Jika (nCreateCust Mod (14 - nKursi) 0) dan bKursi maka nCust nCust + 1 Jika imgOrang.UBound < nCust maka Load imgOrang(nCust)
'Ambil Tipe Orang nTipe Round(Rnd * 3) + 1 Cust(nCust).W_Datang txtWaktu.Text Cust(nCust).Selesai False Cust(nCust).Proses "Jalan"
49
'Ambil Lama Service Randomize Timer Jika nTipe <= 2 maka Cust(nCust).Lama_Srvs Round(Rnd * 10) + 5 Jika tidak, maka Cust(nCust).Lama_Srvs Round(Rnd * 15) + 10 Cust(nCust).W_Antar_Kedtgn IIf(nCust = 1, "00 : 00", FSlsh(Cust(nCust).W_Datang, Cust(nCust - 1).W_Datang))
III.2.5. Algoritma Pengecekan Giliran Algoritma ini berfungsi untuk melakukan pengecekan apakah pembeli tersebut telah mendapatkan giliran untuk dilayani atau belum. Prosedur kerja dari algoritma ini dapat dijabarkan sebagai berikut : Fungsi IsGiliran(pnIndexCust) Untuk nF 1 sampai Indeks tertinggi(imgOrang) Jika Cust(nF).Proses "JALAN KELUAR" maka nIndex nF
nIndex nIndex + 1 Jika pnIndexCust nIndex Then IsGiliran True End Fungsi
50
III.2.6. Algoritma Pengecekan Kursi Kosong Algoritma ini berfungsi untuk mengecek apakah masih ada kursi kosong atau tidak. Jika ada, maka akan dicari kursi kosong, mulai dari nomor indeks kursi terkecil. Prosedur kerja dari algoritma ini dapat dijabarkan sebagai berikut : Fungsi FKursiKosong() Untuk nA 1 sampai nKursi Jika Kursi(nA) 0 maka FKursiKosong nA Keluar dari fungsi End Fungsi
III.2.7. Algoritma Pengecekan Depan Pintu Algoritma ini berfungsi untuk mengecek apakah ada customer yang melewati pintu atau tidak. Prosedur kerja dari algoritma ini dapat dijabarkan sebagai berikut : Fungsi FCekDepanPintu() Untuk nC 1 sampai Indeks array tertinggi(imgOrang) Jika Cust(nC).PosX >= 11350 dan Cust(nC).PosX <= 11450 maka FCekDepanPintu True Keluar dari fungsi End Fungsi
51
III.2.8. Algoritma Pengaturan Gambar Pembeli Agar Tidak Bertindih Algoritma ini berfungsi untuk mengatur agar objek pembeli tidak bertabrakan. Prosedur kerja dari algoritma ini dapat dijabarkan sebagai berikut : Fungsi IsCrash(pnIndex, pnTX, pnTY, pcTX, pcTY) Untuk I = 1 sampai indeks array tertinggi dari picOrang Jika picOrang(I).Visible dan I <> pnIndex maka
Jika Abs(picOrang(pnIndex).Left - picOrang(I).Left) < picOrang(I).Width + pnTX danAbs(picOrang(pnIndex).Top – picOrang(I).Top) < picOrang(I).Height + pnTY maka Jika pcTX = "" dan pcTY = "" maka IsCrash = True Jika tidak, jika pcTX = "-" dan picOrang(pnIndex).Left - picOrang(I).Left < 0 maka IsCrash = True
Jika tidak, jika pcTX = "+" dan picOrang(pnIndex).Left - picOrang(I).Left > 0 maka IsCrash = True
Jika tidak, jika pcTY = "-" dan picOrang(pnIndex).Top - picOrang(I).Top < 0 maka IsCrash = True
52
Jika tidak, jika pcTY = "+" dan picOrang(pnIndex).Top - picOrang(I).Top > 0 maka IsCrash = True Keluar dari fungsi IsCrash = False End Fungsi
III.2.9. Penggunaan Komponen
Gambar III.4. Toko Kue
Gambar background di atas berupa gambar toko kue, yang dirancang dengan menggunakan Adobe Photoshop C.S, kemudian disimpan ke dalam bentuk file *.gif. Perangkat lunak simulasi ini dirancang dengan menggunakan bahasa pemrograman Microsoft Visual Studio 2010 dengan beberapa komponen standar, seperti :
53
1. Command Button yang digunakan sebagai tombol eksekusi. 2. Picture Box dan Image yang digunakan untuk menampilkan gambar. 3. Label yang digunakan untuk menampilkan keterangan tambahan. 4. Shape yang berfungsi sebagai dekorasi tambahan pada form. 5. Timer yang digunakan untuk mengatur animasi gambar.
III.3. Desain Sistem III.3.1. Form Splash Screen Form ini merupakan form pembuka (awal) dari perangkat lunak. Form ini akan ditutup apabila dilakukan penekanan sembarang tombol pada keyboard. Rancangan tampilan dari form ‘Main’ ini dapat dilihat pada gambar berikut ini :
Gambar III.5. Rancangan Form ‘Splash Screen’ Keterangan : 1 : gambar logo perangkat lunak 2 : nama perangkat lunak
54
III.3.2. Form Main Form ini merupakan form inti dari perangkat lunak yang berfungsi untuk menghubungkan semua form yang ada pada perangkat lunak. Rancangan tampilan dari form ‘Main’ ini dapat dilihat pada gambar berikut ini : 1
3
4 2
5
6
7 8
9
10
11
12
Gambar III.6. Rancangan Form ‘Main’
Keterangan : 1 : title bar, bertuliskan ‘Simulasi Lamport’s Bakery Algorithm’. 2 : tombol ‘x’, untuk menutup form. 3 : daerah tampilan waktu simulasi. 4 : tempat pengambilan kartu.
55
5 : tempat tunggu pembeli. 6 : daerah tampilan pelayan. 7 : tombol ‘Play’, berfungsi untuk memulai / melanjutkan proses simulasi. 8 : tombol ‘Stop’, berfungsi untuk menghentikan proses simulasi secara permanen. 9 : tombol ‘Pause’, berfungsi untuk menghentikan proses simulasi untuk sementara. 10 : tombol ‘Setting’, berfungsi untuk menampilkan form ‘Setting’. 11 : tombol ‘Report’, berfungsi untuk menampilkan form ‘Report’. 12 : tombol ‘About’, berfungsi untuk menampilkan form ‘About’.
III.3.3. Form Setting Form ini berfungsi untuk melakukan proses pengaturan setting keadaan awal yang diperlukan dalam proses simulasi. Rancangan tampilan dari form ‘Setting’ ini dapat dilihat pada gambar berikut ini :
56
1
3 2
4
5 6
7 8 9
10
11
12
Gambar III.7. Rancangan Form ‘Setting’
Keterangan : 1 : title bar, bertuliskan ‘Setting Keadaan Awal’. 2 : tombol ‘x’, untuk menutup form. 3 : textbox ‘Mulai Simulasi’ berfungsi sebagai tempat penginputan waktu mulai simulasi. 4 : textbox ‘Batas kritis item 1’ berfungsi sebagai tempat penginputan batas kritis item 1. 5 : textbox ‘Batas kritis item 2’ berfungsi sebagai tempat penginputan batas kritis item 2.
57
6 : textbox ‘Batas kritis item 3’ berfungsi sebagai tempat penginputan batas kritis item 3. 7 : textbox ‘Batas kritis item 4’ berfungsi sebagai tempat penginputan batas kritis item 4. 8 : textbox ‘Jumlah pelayan’ berfungsi sebagai tempat penginputan jumlah pelayan. 9 : textbox ‘Selesai Simulasi’ berfungsi sebagai tempat penginputan waktu selesai simulasi. 10 : textbox ‘Kecepatan animasi’ berfungsi sebagai tempat penginputan kecepatan simulasi. 11 : tombol ‘OK’ berfungsi untuk menyimpan data yang di-input dan kembali ke form ‘Main’. 12 : tombol ‘Batal’ berfungsi untuk membatalkan data yang di-input dan kembali ke form ‘Main’.
III.3.4. Form Report Form ini berfungsi untuk menampilkan laporan dari proses simulasi. Rancangan tampilan dari form ‘Report’ ini dapat dilihat pada gambar berikut ini :
58
1 2
3
4
5
Gambar III.8. Rancangan Form ‘Report’
Keterangan : 1 : title bar, bertuliskan ‘Report’. 2 : tombol ‘x’, untuk menutup form. 3 : tabel ‘Tabel Data Simulasi’ berfungsi sebagai tempat untuk menampilkan data proses simulasi. 4 : tombol ‘Refresh’ berfungsi untuk membaca ulang data proses simulasi. 5 : tombol ‘Keluar’ berfungsi untuk menutup form dan kembali ke form ‘Main’.
III.3.5. Form About Form ini berfungsi untuk menampilkan keterangan mengenai perangkat lunak simulasi ini. Rancangan tampilan dari form ‘About’ ini dapat dilihat pada gambar berikut ini :
59
1 2
3
4 Gambar III.9. Rancangan Form ‘About’
Keterangan : 1 : title bar, bertuliskan ‘About’. 2 : tombol ‘x’, untuk menutup form. 3 : daerah tampilan keterangan mengenai perangkat lunak. 4 : tombol ‘OK’ berfungsi untuk menutup form dan kembali ke form ‘Main’.
